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每一類觸摸屏都有其各自的優缺點,要了解哪種觸摸屏適用于哪種場合,關鍵就在于要懂得每一類觸摸屏技術的工作原理和特點。
01 觸摸屏的分類
按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質,可以把觸摸屏分為四類:
1.電阻技術觸摸屏:定位準確,透光率和清晰度稍差。
2.電容技術觸摸屏:設計構思合理,精確度高,壽命較長,但其價格頗高,反光相對嚴重些。
3.紅外線技術觸摸屏:價格低廉,但其外框易碎,容易產生光干擾,曲面情況下失真。
4.表面聲波觸摸屏:解決了以往觸摸屏的各種缺陷,清晰不容易被損壞,適于各種場合,缺點是屏幕表面如果有水滴和塵土會使觸摸屏變的遲鈍,甚至不工作。
02 電阻技術觸摸屏
工作原理:電阻式觸屏是一種軟屏,主要原理是利用壓力傳感器檢測屏幕各處的壓力,以此來輸入信息。
電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏,這是一種多層的復合薄膜,它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層,表面涂有一層透明氧化金屬 (ITO氧化銦,透明的導電電阻) 導電層,上面在蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層 、它的內表面也涂有一層ITO涂層 、在他們之間有許多細小的(小于1/1000英寸)的透明隔離點把兩層導電層隔開絕緣 。當手指觸摸屏幕時,兩層導電層在觸摸點位置就有了接觸,控制器偵測到這一接觸并計算出(X,Y )的位置,再根據模擬鼠標的方式運作。
電阻觸摸屏一般分為四線電阻屏和五線電阻屏。
四線電阻屏特點:
高解析度,高速傳輸反應。
表面硬度處理,減少擦傷、刮傷及防化學處理。
具有光面及霧面處理。
一次校正,穩定性高,永不漂移。
四線電阻模擬量技術的兩層透明金屬層工作時每層均增加5V恒定電壓:一個豎直方向, 一個水平方向。總共需四根電纜。
五線電阻屏特點:
解析度高,高速傳輸反應。
表面硬度,減少擦傷、刮傷及防化學處理。
同點接觸3000萬次尚可使用。
導電玻璃為基材的介質。
一次校正,穩定性高,永不漂移。
五線電阻模擬量技術把兩個方向的電壓通過電阻網絡加在靠里的那層金屬層上 ,靠既檢測電壓又檢測電流的的方法測得觸摸點的位置,而外層ITO僅當作導體層,共需五根電纜。
電阻技術觸摸屏的特性:
1.價格比較低廉,能在較為惡劣的環境下工作,并且利于大規模生產,因此成為發展最早、用途最為廣泛的觸摸屏。
2.電阻式觸摸屏較大的缺點是不能實現多點同時觸摸,這也限制了它在高端智能手機和游戲機中的應用。
03 電容技術觸摸屏
電容式觸屏是一種硬屏,主要原理是通過手指和智能終端之間形成電容器,感應出電流。電容式觸摸屏分為表面電容式觸摸屏(Surface Capacitive Touch)和投射式電容觸摸屏(Projected Capacitive Touch)。
1、表面電容式觸摸屏
工作原理:當用戶觸摸屏幕時,由于人體電場的原因,手指與導體層間形成一個耦合電容,四邊電極發出的電流會流向觸點,而電流強弱與手指到電極的距離成正比,位于觸摸屏幕后的處理器便會根據電流的比例及強弱,準確算出觸摸點的位置。
2、投射式電容觸摸屏
工作原理:觸摸屏采用多層ITO層,形成矩陣式分布,以X軸、Y軸交叉分布做為電容矩陣,當手指觸碰屏幕時,可通過X、Y軸的掃描,檢測到觸碰位置電容的變化,進而計算出手指之所在。基于此種架構,投射電容可以做到多點觸控操作。
表面式與投射式電容屏的區別:
1)表面式電容屏:技術成熟,不能識別多點,價格高,有戰略聯盟,能做各種尺寸屏。
2)投射式電容屏:技術不成熟,能識別多點,適合做中小尺寸屏。
電容技術觸摸屏的特性:
輕觸就能感應,使用方便 ,而且手指與觸控屏的接觸幾乎沒有磨損,性能穩定,經機械測試使用壽命長。
對大多數的環境污染物有抗力。
人體成為線路的一部分,因而漂移現象比較嚴重。
帶手套不起作用。
需經常校準。
不適用于金屬機柜。
當外界有電感和磁感的時候,會使觸摸屏失靈。
04 紅外線式觸摸屏
工作原理:紅外觸摸屏是利用X、Y方向上密布的紅外線矩陣來檢測并定位用戶的觸摸。如圖4所示,紅外觸摸屏在顯示器的前面安裝一個電路板外框,電路板在屏幕四邊排布紅外發射管和紅外接收管,一一對應形成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在觸摸屏幕時,手指就會擋住經過該位置的橫豎兩條紅外線,因而可以判斷出觸摸點在屏幕的位置。任何觸摸物體都可改變觸點上的紅外線而實現觸摸屏操作。
紅外線式觸摸屏的特性:
1. 高度穩定性,不會因時間、環境的變化產生飄移。
2. 高度的適應性,不受電流、電壓和靜電干擾,適宜某些惡劣的環境條件(防爆,防塵)。
3. 高透光性無中間介質,最高可達標100%。
4. 使用壽命長,高度耐久,不怕刮傷,觸控壽命長。
5. 使用特性好,觸摸無須力度,對觸摸體無特殊要求。
6. 會受到強紅外線干擾,如遙控器、高溫物體、陽光或白熾燈等紅外源照射紅外接收管。
7. 會受到強電磁干擾,如變壓器等 。
05 表面聲波技術觸摸屏
工作原理:表面聲波技術是利用聲波在物體的表面進行傳輸,當有物體觸摸到表面時,阻礙聲波的傳輸,換能器偵測到這個變化,反映給計算機,進而進行鼠標的模擬。
表面聲波技術觸摸屏的特性:
清晰度較高,透光率好。
高度耐久,抗刮傷性良好。
一次校正不漂移。
反應靈敏。
適合于辦公室、機關單位及環境比較清潔的場所。
表面聲波屏需要經常維護,因為灰塵, 油污甚至飲料的液體沾污在屏的表面,都會阻塞觸摸屏表面的導波槽,使波不能正常發射,或使波形改變而控制器無法正常識別, 從而影響觸摸屏的正常使用,用戶需嚴格注意環境衛生。必須經常擦抹屏的表面以保持屏面的光潔,并定期作一次全面徹底擦除。
06 前沿技術
In cell:是指觸摸屏面板功能嵌入到液晶像素中的方法。即在顯示屏內部嵌入觸摸屏傳感器功能。這樣使屏幕變得輕薄。
On cell:是指將觸摸屏嵌入到顯示屏的彩色濾光片基板和偏光片之間的方法,即在液晶面板上配置觸控傳感器。
OGS(One Glass Solution):一塊玻璃的解決方案。觸摸屏和保護玻璃集成在一起,在保護玻璃內側鍍上ITO導電層。優點是使得TP更薄,成本更低,透光性更好。
OCA原理
01 OCA簡介
OCA(Optical Clear Adhesive),是一層無基材光學透明的特種雙面膠,屬于壓敏膠的一類,該膠體材料的主要成分是以Acrylic(壓克力)為主。主要用途是用于LCM、Cover、Touch Panel貼合。具有無色透明、光透過率在90%以上、膠結強度良好,可在室溫或中溫下固化,且有固化收縮小等特點。
02 OCA性能
1、高的粘接和剝離強度,適用于將許多透明薄膜基材粘接到玻璃上,耐高溫、高濕度和耐UV光。可在室溫或中溫下固化且固化收縮率小
2、受控制的厚度,提供均勻的間距
3、耐久性佳,不變黃,無分層或降解
4、透光率>92-99%
5、折射率1.48
6、霧度0.1%,低酸性
7、粘接光滑或紋理表面,膠粘力強
03 OCA存放條件
1、環境:最好直接保存在無塵室,每卷材料用膜包覆
2、溫度:溫度:22±4
3、濕度:40%-60%
4、放置:豎立放置或懸掛放置,避免OCA受到重壓造成壓痕不良
04 OCA全貼合技術
全貼合技術是目前高端智能手機與平板電腦面板貼合的主流發展趨勢。
將面板與觸摸屏以無縫隙的方式完全粘貼在一起,可以提供更好的熒幕反射的影像顯示效果。杜絕屏幕灰塵,水汽屏幕隔絕灰塵和水汽,普通貼合方式的空氣層容易受環境的粉塵和水汽污染,影響機器使用,而全貼合OCA光學膠填充了空隙,顯示面板與觸摸屏緊密貼合,粉塵和水汽無處可入,保持了屏幕的潔凈度。
技術解析
手機屏幕由3部分組成:保護玻璃、觸摸屏和顯示屏。
貼合的方式可以分為全貼合和框貼兩種。
OCA工藝需要二次貼合,分別是Sense glass與PSA貼附和Sense glass與Cover glass貼附。
第一步將OCA膜貼在sensor上,俗稱軟貼硬。
人工放置sensor到設備臺面上,人工撕除OCA上層的隔離紙(可用一小段膠帶粘下來,較方便),設備自動對位后完成貼附。
第二步將貼過OCA膜的sensor與蓋板玻璃貼合在一起,俗稱硬貼硬。
人工將蓋板玻璃和貼過OCA的sensor玻璃放到設備相應的臺面上,CCD自動對位完成后,在真空腔內進行加壓貼合。
05 OCA工藝缺點
1、OCA膠膜表面帶有粘性,剝離離型膜時表面容易留痕,貼合時易產生氣泡。易吸附塵埃和雜質造成二次污染。
2、OCA膠膜與FILM貼合的過程中,手工貼壓力不均易褶皺產生氣泡,對于G+G貼合用垂壓式組合機,而且加熱加壓下的空氣難排除,這樣非常容易產生氣泡,而且脫泡機的作用也不大。
3、OCA流動性能差,對Sensor貼合或coverglass貼合時,難以對ITO線路的溝壑填補或油墨的填補。
4、OCA的粘接性能不強,貼合好的產品,存在反彈的風險。
5、OCA對于大尺寸的貼合不利于進行,生產效率低,人工成本高。OCA貼合G+G時對于中等尺寸(10寸左右)較難進行,對于大尺寸貼合時(如15.6寸48寸72寸)很難進行,隨著尺寸的增大難度更加艱難。生產效率低,良品率也較低。
6、OCA貼合好后不能有效的增加屏幕的強度和防爆的能力。特別是對于OGS需防爆膜貼合。貼合后屏幕防爆效果不佳,不耐摔,屏幕易損壞。